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E-Busse in Thüringen: Endbericht I PDF

64 Pages·2015·3.29 MB·English
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E BF DRESDEN GMBH F RAUNHOFER-INSTITUT FÜR VERKEHRS- UND INFRASTRUKTURSYSTEME IV I A KTUALISIERTER ENDBERICHT Konzept für eine städteübergreifende Einfüh- ru ng von elektrisch angetriebenen Linienbus- s en in Thüringen Dipl.-Ing. (FH) Sebastian Hörold, EBF Dresden GmbH Dipl.-Ing. (FH) Matthias Breitkopf, Fraunhofer IVI Im Auftrag Thüringer Ministerium für Umwelt, Energie und Naturschutz (TMUEN) Dresden, Februar 2015 Inhalt 1 Einleitung ............................................................................................... 3 2 Technische Vorbetrachtungen ................................................................ 4 2.1.1 Heizen ....................................................................................................................... 5 2.1.2 Klimatisieren ............................................................................................................. 6 2.1.3 Geschwindigkeitsprofile ............................................................................................ 7 2.1.4 Energiespeicher ........................................................................................................ 7 2.1.5 Ladestation und Fahrleitung ..................................................................................... 7 3 Stationäre Nachladung bei Variation der Energiespeichergröße ............. 8 3.1 Erfurt ........................................................................................................................ 8 3.2 Gera .......................................................................................................................... 11 3.3 Gotha ........................................................................................................................ 13 3.4 Jena .......................................................................................................................... 16 4 Variation der Fahrleitungslänge ............................................................. 18 4.1 Erfurt ........................................................................................................................ 18 4.2 Gera .......................................................................................................................... 23 4.3 Gotha ........................................................................................................................ 26 4.4 Jena .......................................................................................................................... 31 5 ÖPNV-Investitionsrichtlinie 2015 ........................................................... 36 6 Kostenkalkulation und Systemvergleich ................................................. 37 6.1 Erfurt ........................................................................................................................ 39 6.2 Gera .......................................................................................................................... 44 6.3 Gotha ........................................................................................................................ 49 6.4 Jena .......................................................................................................................... 54 6.5 Nordhausen .............................................................................................................. 59 7 Zusammenfassung ................................................................................. 64 EBF Dresden GmbH, Fraunhofer IVI 2 | 64 2015 1 Einleitung Einleitung Durch die EBF Dresden GmbH und das Fraunhofer Institut für Verkehrs - und Infrastruktur- systeme wurde im Zeitraum August 2013 bis Juni 2014 eine Untersuchung zur Einführung elektrisch betriebener Stadtbusse für ausgewählte Linien in den Straßenbahnstädten Er- furt, Gera, Gotha, Jena und Nordhausen im Auftrag des Thüringer Ministeriums für Bau, 1 Landesentwicklung und Verkehr durchgeführt . Es wird auf die vorliegende n Berichte ve r- wiesen. Ziel der Untersuchung war die Erarbeitung von technischen Umsetzungskonzepten für die Fahrzeugtechnik und den damit in Zusammenhang stehenden Nachladelösungen, die Abschätzung ö kologischer Wirkungen sowie eine Prognose zu erwartender Kosten. Im Ergebnis der Untersuchungen wurden für die Buslinien der betrachteten Städte techn i- sche Lösungen vorgeschlagen, die ausgehend von den Anforderungen aus dem derzeitigen Fahrbetrieb einen Einsatz von elektris ch betriebenen Bussen ermöglichen . Da bei wurden in den 4 Städten, auf denen vorwiegend 18 - Meter - Gelenkzüge eingesetzt werden, partielle Obus - Systeme v orgeschlagen. Lediglich für die Stadt Nordhausen konnte aufgrund des Einsatzes von 12 - Meter - Solobussen ein weniger aufwändiges punktuelles Nach ladesystem empfohlen werden. Anhand der durchgeführten Berechnungen zur Energiebilanz konnte erwartungsgemäß gezeigt werden, dass neben dem Antrieb besonders die Temperierung des Fahrgastinne n- raumes bei niedrigen oder hohen Außentemperaturen (Heizen und Kl imatisieren) ma ß- ge b lich den Energiebedarf bestimmen. Somit musste die technische Umsetzungsempfe h- lung dem Energiebedarf im Worst Case - Fall, der im Betrieb bei einer Außentemperatur von - 20 °C anzusetzen ist, genügen. Für eine 100% - ige Emissionsfreiheit im Betrieb war demzufolge eine elektrische Energieversorgung aller Verbraucher einschließlich des Heizsystems zu berücksichtigen. I n Konsequenz dieser Herangehensweise mussten en t- sprechend hohe nachzuladende Energiemengen berück sichtigt werden, welche aufgrund der begrenzten Speicherkapazität und Leistungsfähigkeit heutiger Batteriespeicher nur durch entsprechend lange Nachladezeiten realisiert werden können. Dies führte in den Städten mit partiellem Obus - Betrieb zu großen Fahr le itungslängen, welche bis zu 2/3 der gesamten Linienlänge betrugen und einen entsprechend hohen Investitionsaufwand b e- deuten. Es erscheint daher aus wirtschaftlichen Gründen angebracht und legitim, Alternativen für die Temperierung des Fahrgastinnenraumes z u berücksichtigen, sowohl für das Heizen als auch für die in einigen Städten übliche Vollklimatisierung. Im vorliegenden Nachtrag zur eingangs genannten Untersuchung wurden daher die Betrachtungen dahingehend erwe i- tert , dass ein Heizen mit chemischer Energ ie und die Klimatisierung mit eingeschränkter Temperierung (Klima - Light) zusätzlich berücksichtigt wurden. Entsprechende technische Auswirkungen, besonders im Hinblick auf die Nachladeinfrastruktur, sowie die sich einste l- lenden Kostenreduzierungspotentiale waren abzuleiten. Darüber hinaus liegt für den Freistaat Thüringen seit Anfang 2015 die neue ÖPNV - Investitionsrichtlinie vor, welche besonders im Bereich elektrisch betriebener Stadtbusse maßgebliche Änderungen aufweist. Die in die ser Richtlinie benannten Fördersätze waren für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen dieses Nachtrages zu berücksichtigen. 1 EBF Dresden GmbH, Fraunhofer IVI: Konzept für eine städteübergreifende Einführung von elektrisch angetrie- benen Linienbussen in Thüringen; 2014 EBF Dresden GmbH, Fraunhofer IVI 3 | 64 2015 2 Technische Vorbetrachtungen Technische Vorbetrachtungen Anhand der bisherigen Berechnungen der Energiebilanzen und der entsprechend notwe n- digen Ladeinfrastruktur ist in den Grenzfällen (Außentemperatur -20 °C bzw. 40 °C) be- sonders das Heiz- und Klimatisierungskonzept zu hinterfragen. Hierbei ist auf den hohen Energiebedarf beim Heizen zu verweisen, der bei einer Außentemperatur von -20 °C durchaus 2,5- bis 3-mal größer sein kann, als für die Traktion benötigt wird (siehe Tabelle 01). Dieser maximale Energiebedarf, der den Aufwand für die Nachladeinfrastruktur be- stimmt, wird nur sehr selten benötigt. Der entsprechend hohe bauliche Aufwand (große Fahrleitungslängen) verursacht erhebliche finanzielle Aufwendungen, die die vorgeschla- genen Elektrifizierungslösungen der Linien grundsätzlich unwirtschaftlich erscheinen las- sen. Auf Initiative des Auftraggebers wurde deshalb die Untersuchung von technisch realisier- baren Varianten für das Heizen und Klimatisieren angeregt, die den elektrischen Energie- bedarf reduzieren und damit zur Kostensenkung beitragen. Um die Relevanz des Sachverhaltes Heizen bzw. Klimatisieren besser einordnen zu kön- nen, wurden alle Tagestiefst-, Tageshöchst- und Tagesmitteltemperaturen in der Zeit zwischen dem 21.07.1954 und dem 19.07.2014 zu Grunde gelegt und nach deren Häufigkeit sortiert. Als Datenbasis dienen die verfügbaren Werte der Messstation Erfurt-Weimar. Abb. 01 Häufigkeitsvertei- lung der Tagestempe- raturen Der betrachtete Zeitraum in Abb. 01 umfasst insgesamt 21.914 Tage (ca. 60 Jahre). Aus der Statistik der letzten 10 Jahre ist zu ermitteln, dass  die Anzahl der Tage mit Höchstwerten von 30 °C und darüber durchschnittlich nur an 4 Tagen im Jahr und  die Anzahl der Tage mit Tiefstwerten von -15 °C und darunter durchschnittlich nur an 3 Tagen im Jahr auftreten. EBF Dresden GmbH, Fraunhofer IVI 4 | 64 2015 2.1.1 Heizen Technische Vorbetrachtungen In den vorangegangenen Untersuchungen wurden für die Beheizung der Fahrzeuge rein elektrische Heizungskonzepte unterstellt, was in der Konsequenz zu erheblichen Energi e- verbrauchswerten führte (siehe Tabelle 01). Erfurt Gera Gotha Jena Nordhausen Tabelle 01 (-20 °C) (-20 °C) (-20 °C) (-20 °C) (-20 °C) Ergebnisse für den Energie- Traktionsenergie bedarf bei -20 °C aus Phase 1,4 1,5 1,5 1,4 0,9 [kWh/km] 1 der Studie (2013) Energie Heizung 3,4 2,6 3,2 3,5 2,8 [kWh/km] Energie Nebenaggre- 0,5 0,4 0,5 0,5 0,3 gate [kWh/km] Verluste Traktionsbat- 0,4 0,4 0,4 0,3 0,4 terien [kWh/km] Gesamtenergiebedarf 5,7 4,9 5,6 5,7 4,4 [kWh/km] Durch eine wiederholte Fachrecherche und Diskussionen mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist man zu dem Schluss gekommen, dass ein chemisches Heizen derzeit aus technischer und wirtschaftlicher Sicht durchaus eine sinnvolle Lösung darstellt. Ein- schränkend ist zu erwähnen, dass mit einem chemischen Heizsystem ein 100 %-ig emissi- onsfreier Betrieb nicht möglich ist (siehe Tabelle 02). Tabelle 02 Schadstoff EURO 5 EURO 6 Spheros Thermo S 300 Abgaswerte der Spheros CO [g/kWh] 1,5 1,5 0,06 Thermo S Heizgeräte im Vergleich zu den Anforde- NOx [g/kWh] 2,0 0,4 0,38 rungen an Nfz- Verbrennungsmotoren HC [g/kWh] 0,5 0,13 0,02 (Quelle: www.spheros.de; abgefragt am 17.02.2015) Laut der Angabe des Herstellers würde das Heizgerät bei Volllast, d. h. 1 Stunde Dauerb e- trieb bei voller Leistung (2 x 30 kW), Emissionen von 3,6 Gramm Kohlenmonoxid (CO), 22,8 Gramm Stickoxide (NO x) und 1,2 Gramm Kohlenwasserstoffe (HC) verursachen. Bei einem Kraftstoffverbrauch je Heizgerät von ca. 4 l/h im Volllastbetrieb werden etwa 21,2 kg CO2 je Stunde emittiert. Durch eine Ereignissteuerung, wie sie heutzutage schon in Fahrzeugen zum Einsatz kommt, kann man zudem in Unterführungen oder an Haltestellen ausschließen, dass die Emissionen der chemischen Heizung zu direkten Beeinträchtigungen führen. Dies ist auch bei niedrigen Außentemperaturen möglich, da durch die thermische Trägheit des Fahrgas- tinnenraums dieser verhältnismäßig langsam seine Temperatur ändert. Durch den zeitlich begrenzten Aufenthalt in abgastechnisch besonders sensiblen Bereichen sollte für den Fahrgast das Nichtheizen kaum spürbar sein. EBF Dresden GmbH, Fraunhofer IVI 5 | 64 2015 Technische Vorbetrachtungen Unter Berücksichtigung einer chemischen Heizung sollte anhand von Energiebilanzrech- nungen geprüft werden,  ab welcher Energiespeichergröße ein Fahrzeug den kompletten Tagesumlauf bei einer stationären Nachladung absolvieren könnte und  in welchem Umfang sich bei partiellem Fahrleitungsbetrieb die vorzusehende Fahrleitungslänge reduzieren lässt. Die Vorgehensweise entspricht dabei der des Zwischen- und Abschlussberichts. Für die Simulationen des chemischen Heizens wurden die Charakteristika einer Zusatzhei- zung der Firma Spheros vom Typ Thermo S 300 genutzt. Diese mit 30 kW Heizleistung starke Wasserheizung ist Stand der Technik und wird in zahlreichen Fahrzeugen genutzt. Gegenüber Dieselfahrzeugen fehlt in einem Elektrobus die Heizleistung eines Verbren- nungsmotors, weshalb bei den Simulationsrechnungen für die 18 m-Gelenkzüge mit einem zweiten Heizgerät gerechnet wurde. Die damit zur Verfügung stehenden 60 kW Heizleis- tung reichen aus, um auch bei minus 20 °C das Fahrzeug komfortabel zu beheizen. Tabelle 03 Heizleistung 2 x 30 kW Technische Daten der Zu- satzheizung Kraftstoffverbrauch 4 l/h Kraftstoff Heizöl EL gemäß DIN 51603 unterer Heizwert 43 MJ/kg Kraftstoffdichte 823 kg/m³ 2.1.2 Klimatisieren Drei der vier thüringischen Städte mit eingesetzten 18 m-Gelenkbussen fordern für den Betrieb ihrer Fahrzeuge eine Vollklimatisierung des Fahrgastraums. Dieser Komfort muss mit einem höheren Energieverbrauch erkauft werden. Bei Dieselfahrzeugen kann der Di e- selkraftstoffverbrauch durch eine Vollklimatisierung um bis zu zehn Prozent zunehmen. Einige Verkehrsbetriebe verzichten daher aus ökonomischen und ökologischen Gründen bewusst auf eine Klimatisierung des Fahrgastraums, auch wenn dies nicht den VDV- Vorgaben entspricht. In diesem Fall erfolgt die Kühlung lediglich durch Luftaustausch über die Türen, Fenster und Dachluken des Fahrzeugs. Der Fahrerarbeitsplatz verfügt dagegen in fast allen Fällen über eine eigene Klimatisierung. Zwischen dem Weglassen einer Klimatisierung und einer Vollklimatisierung stehen Klima- anlagen (Klima-light), welche den Fahrgastinnenraum auf 3 K unter der Außentemperatur abkühlen, so wie es der VDV als Mindestkriterium fordert. Diese Anlagen weisen einen hohen Wirkungsgrad auf und können direkt am 24 V-Bordnetz betrieben werden. Eine derartige Klimaanlage bietet beispielsweise das Modell Citysphere der Fa. Spheros. Diese Klimaanlage wurde u. a. mit dem EBUS Award 2014 des Forums für Verkehr und Logistik unter der Schirmherrschaft des Bundesministers für Verkehr und digitale Infrastruktur im Bereich „Innovative Komponenten - Klimatisierung“ ausgezeichnet. Diese Anlagen werden häufig in derzeitigen Elektrobussen, aber auch bei Anhängersystemen und in Dieselbussen eingesetzt. EBF Dresden GmbH, Fraunhofer IVI 6 | 64 2015 Um den energetischen Unterschied der verschiedenen Klimatisierungsmethoden hervo r- Technische Vorbetrachtungen zuheben, wurden für die Umlaufrechnungen auch Fahrten mit einer derartigen Klimaanla- ge wiederholt und der Vollklimaanlage gegenübergestellt. Tabelle 04 Nennspannung 24 VDC Technische Daten der Citysphere-Anlage der Fa. Kälteleistung 3,8 kW Spheros Stromaufnahme 72 A Gewicht 50 kg Anzahl im Fahrzeug 3 Gegenüber den Simulationen im Oktober 2013 konnte das für die Rechnungen hinterlegte Klimatisierungsmodell von einem Zweikörper- auf ein Fünfkörpermodell erweitert werden. Des Weiteren konnten die Kennfelder und Daten einer Klimaanlage mit Wärmepumpe genauer abgebildet werden - die neuen Daten erhöhen mitunter die Energieeffizienz der Klimaanlage. Daher können sich die Ergebnisse der Simulationen aus dem Jahr 2013 ge- genüber denen in diesem Bericht unterscheiden. 2.1.3 Geschwindigkeitsprofile Es werden die bereits vorhandenen Geschwindigkeitsprofile und Tagesumläufe verwendet. Die den Rechnungen zu Grunde liegenden Geschwindigkeitsprofile wurden im tatsächli- chen Linienbetrieb eines Dieselfahrzeugs messtechnisch erfasst. Das Fahrzeug im Simula- tionsmodell versucht nun genau dieses Geschwindigkeitsprofil nachzufahren. Es ist daher gerade bei einer sehr großen Fahrzeugmasse und bei Verwendung eines großen Energie- speichers möglich, dass das Fahrzeug über längere Zeit im Volllastbereich betrieben wer- den wird. Die vorliegenden Ergebnisse werden sich daher von den Ergebnissen von Fahr- zeugen, welche im Probebetrieb von bewusst fahrenden Fahrern betrieben werden, mitun- ter deutlich unterscheiden. 2.1.4 Energiespeicher Bei den Simulationen vom Oktober 2013 wurde der komplette Batteriespeicher mit einem Gebläse mittels Konvektionskühlung gekühlt, wobei die Lüfter insgesamt eine Leistung von 6,5 kW hatten. Durch die Temperaturempfindlichkeit der Batterien mussten die Lüfter nahezu den kompletten Tagesumlauf im Volllastbereich arbeiten. Eine eigene Klimaanlage für die Batterien ist bei derart hohen Temperaturen zweckmäßig. Diese kann bei einer hohen Wärmearbeitszahl von größer zwei, die anfallende Verlustwärme sehr effektiv ab- führen. Noch effizienter wäre es, wenn die Batterien einen höheren Temperaturbereich abdecken können, wie bspw. Lithium-Yttrium-Zellen und damit eine Kühlung nahezu ganz entfallen könnte. 2.1.5 Ladestation und Fahrleitung Wie in den vorherigen Untersuchungen wurde bei den Simulationen zur punktuellen Nach- ladung von 250 kW Ladeleistung ausgegangen. Ebenso blieben die Vorgaben von 90 kW Ladeleistung während des Fahrzeugstillstands und 240 kW während der Fahrt bei einer Anbindung an eine Fahrleitung bestehen. EBF Dresden GmbH, Fraunhofer IVI 7 | 64 2015 3 Stationäre Nachladung bei Variation der Energie- S tationäre Nachladung bei Variation der speichergröße Energiespeichergröße In Kapitel 3 werden erweiterte Energiebilanzrechnungen für die entsprechenden Linien in Erfurt, Gera, Gotha und Jena durchgeführt. Es wird unter nachfolgenden Randbedingun- gen geprüft, mit welcher Energiespeichergröße ein punktuelles Nachladesystem umsetz- bar wäre. Bei Einsatz einer chemischen Heizung ist bei sehr hohen Außentemperaturen der höchste elektrische Energiebedarf vorhanden. Heizung: Chemische Standheizung Klimatisierung: Klima-light und Vollklimatisierung (außer Gera) Worst Case - Fall: Außentemperatur +40 °C 3.1 Erfurt Als Standort für die punktuelle Nachladung mittels einer Ladestation mit einer Ladeleis- tung von 250 kW wurde in Erfurt die Haltestelle Nordbahnhof gewählt. Abb. 02 zeigt den zeitlichen Verlauf des Ladezustands der Batterie, bei Variation des Spei- cherinhalts zwischen 220 und 395 kWh und wenn das Fahrzeug mit den Citysphere- Klimaanlagen klimatisiert werden würde. Bei einem Gesamtenergieinhalt von 220 kWh konnte das simulierte Fahrzeug nicht den gesamten Tagesumlauf absolvieren, sondern unterschritt nach 16 Stunden den unteren Grenzwert von fünf Prozent. Bei den Batterien mit größerem Energieinhalt konnte hingegen der komplette Tagesumlauf absolviert wer- den. Der Energieverbrauch der Nebenaggregate ist weitgehend unabhängig von der Größe der Traktionsbatterie und beträgt 0,58 kWh/km. Gegenüber den Simulationen des Zwischen- berichts senkt die Klimatisierung der Batterie den Verbrauch stark. Für die Klimatisierung werden durch den Einsatz der Klimaanlagen Citysphere von Spheros nur relativ geringe Energiemengen von 0,07 kWh/km benötigt. Die geforderte Abkühlung um drei Kelvin un- ter Außentemperatur konnte mit diesen Anlagen erreicht werden. Die Verluste der Trakti- onsbatterie, welche sich aus den Verlusten der Spannungswandler zum Laden und Entla- den der Batterie sowie den inneren Verlusten in der Batterie zusammensetzen, betragen 0,27 kWh/km. Die Vergrößerung des Energieinhalts der Traktionsbatterie geht mit einem deutlichen Massezuwachs einher, was sich im Traktionsenergiebedarf widerspiegelt. So steigt der Energiebedarf von 1,50 auf 1,56 kWh/km. Beim Eintreffen im Depot lag der Ladezustand der Batterien zwischen 17 bis 33 Prozent, was einer theoretischen Restreichweite von 14,5 bis 44,6 km entspricht (vgl. Tabelle 05). Im Betriebshof müssten je nach Speichergröße zwischen 230 und 245 kWh nachgeladen werden. Diese Energiemenge kann mit einer 250 kW-Ladestation in etwa einer Stunde nachgeladen werden. EBF Dresden GmbH, Fraunhofer IVI 8 | 64 2015 Abb. 02 Stationäre Nachladung bei Zeitlicher Verlauf des Lade- Variation der zustands der Traktionsbat- Energiespeichergröße terie bei punktueller Nac h- ladung und 40 °C in Erfurt Mit einer Restreichweite von 29,4 km bietet die Verwendung einer 345 kWh-Batterie ge- nügend Reserven für den Linieneinsatz. Eine noch größere Reserve kann mit einer 395 kWh-Batterie erzielt werden. Eine weitere Vergrößerung des Energiespeichers er- scheint darüber hinaus nicht notwendig. Tabelle 05 220 kWh 295 kWh 345 kWh 395 kWh Ladezustände und Reich- SOEEnde,Depot [%] k. A. 17 26 33 weite bei Erreichen des De- pots in Erfurt theor. Restreichweite [km] k. A. 1 4,5 29,4 4 4,6 Ladung im Depot [kWh] k. A. 2 30 2 38 2 45 Gegenüber der Betrachtung mit den Citysphere - Klimaanlagen, welche den Fahrgastraum lediglich drei Kelvin unter Außentemperatur abkühlen müssen, wird i n Erfurt eine Vollkl i- matisierung des Fahrgastraum s gefordert . Die Vorgabe der Max imaltemperatur des Fah r- gastraums beträgt dabei 24 °C. Abb. 03 zeigt den errechneten zeitlichen Verlauf des Batterieladezustands bei Vollklimat i- sierung. Die drei Varianten mit 220 kWh, 295 kWh sowie 345 kWh großen B atterien kon n- ten den geforderten Tagesumlauf nicht komplett ab schließen . Erst ab einer Batteriegröße von 395 kWh war dies möglich. Mit einem Ladezustand von 14 Prozent könnt e das Fah r- zeug noch eine Wegstrecke von ca. 12,6 km fahren. Mit einer 440 kWh großen Batterie stünde eine Restreichweite von 24,8 km zur Verfügung, was in etwa einem Umlauf vom Nordbahnhof über Daberstedt und zurück entsprechen würde (vgl. Tabelle 06 ). EBF Dresden GmbH, Fraunhofer IVI 9 | 64 2015 Abb. 03 Stationäre Nachladung bei Zeitlicher Verlauf des Lade- Variation der zustands der Traktionsbat- Energiespeichergröße terie bei punktueller Nac h- ladung und 40 °C in Erfurt mit Vollklimatisierung Im Betriebshof müssten je nach verwendeter Batteriegröße 320 kWh bzw. 325 kWh nach- geladen werden. Diese Energiemenge kann in unter eineinhalb Stunden übertragen wer- den. Tabelle 06 220 kWh 295 kWh 345 kWh 395 kWh 440 kWh Ladezustände und Reich- SOEEnde,Depot [%] k. A. k. A. k. A. 14 21 weite bei Erreichen des De- pots in Erfurt mit Vollklima- theor. Restreichweite [km] k. A. k. A. k. A. 12, 6 24,8 tisierung Ladung im Depot [kWh] k. A. k. A. k. A. 3 2 0 3 2 6 Die punktuelle Nachladung erscheint in Erfurt nur sinnvoll, wenn auf eine Vollklimatisi e- rung des Fahrgastraums verzichtet wird . Dann wäre ein Betrieb mit einer 345 kWh großen Batterie, bei genügend Reserve, darstellbar. Wird auf eine Vollklimatisierung bestanden, müsste die Batterie einen Energieinhalt von mindestens 440 kWh aufweisen. Eine derart dim ensionierte Batterie geht aber mit einem sehr hohen Systemgewicht von ca. vier To n- nen einher, was zu einer starken Beschränkung der Zuladung an Fahrgästen führen würde . Der Gesamtenergiebedarf bei einer Batteriegröße von 395 kWh sowie die Zusammense t- zung a us Traktions - , Kühl - , Nebenaggregate - und Verlustenergie der Batterie zeigt Tabelle 07 . Tabelle 07 mit Citysphere- mit Vollklima- Energiebilanz bei punktuel- Batteriegröße: 395 kWh Anlagen anlage ler Nachladung in Erfurt Traktionsenergie [kWh/km] 1,56 1,56 Energie für Klimatisierung [kWh/km] 0,07 0,38 Energie für Nebenaggregate [kWh/km] 0,58 0,58 Verluste der Traktionsbatterie [kWh/km] 0,27 0,29 Gesamtenergiebedarf [kWh/km] 2,48 2,81 EBF Dresden GmbH, Fraunhofer IVI 10 | 64 2015

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